Les scientifiques se préparent déjà à une éventuelle prochaine pandémie de coronavirus, conformément au modèle de sept ans depuis 2004. Dans le cadre de recherches prospectives, les scientifiques de la Northwestern University Feinberg School of Medicine ont identifié une nouvelle cible pour un médicament pour traiter le SRAS-CoV- 2 qui pourrait également avoir un impact sur un nouveau coronavirus émergent.

"Dieu nous en préserve, mais nous serons prêts", a déclaré Karla Satchell, professeur de microbiologie-immunologie à Feinberg, qui dirige une équipe internationale de scientifiques pour analyser les structures importantes du virus.

L'équipe de Northwestern a précédemment cartographié la structure d'une protéine virale appelée nsp16, qui est présente dans tous les coronavirus. Cette nouvelle étude fournit des informations critiques qui pourraient aider au développement de médicaments contre les futurs coronavirus ainsi que le SRAS-CoV-2.

« Il y a un grand besoin de nouvelles approches de la découverte de médicaments pour lutter contre la pandémie de SRAS-CoV-2/COVID-19 et les infections dues aux futurs coronavirus », a déclaré Satchell. "L'idée est que ce futur médicament fonctionnerait au début de l'infection", a déclaré Satchell. "Si quelqu'un autour de vous contracte le coronavirus, vous courriez à la pharmacie pour obtenir vos médicaments et les prendrez pendant trois ou quatre jours. Si vous étiez malade, vous ne seriez pas aussi malade."

L'article a été publié dans Science Signaling.

L'équipe de Satchell a cartographié ou "résolu" trois nouvelles structures protéiques dans des vues tridimensionnelles et a découvert un identifiant secret dans la machinerie qui aide le virus à se cacher du système immunitaire.

Ils ont découvert une poche spécifique au coronavirus dans la protéine, nsp16, qui lie le fragment génomique du virus maintenu en place par un ion métallique. Le fragment est utilisé par le coronavirus comme modèle pour tous les blocs de construction viraux.

Pour cette raison, a déclaré Satchell, il est possible de fabriquer un médicament adapté à cette poche unique qui bloquerait la fonction de cette protéine du coronavirus. Cela ne bloquerait pas la fonction d'une protéine similaire provenant de cellules humaines dépourvues de poche. Ainsi, un tel médicament ne ciblerait que la protéine envahissante.

Nsp16 est considérée comme l'une des protéines virales clés qui pourraient être inhibées par des médicaments pour arrêter le virus peu de temps après qu'une personne a été exposée. L'objectif est d'arrêter le virus tôt avant que les gens ne tombent trop malades. Étant donné que peu de recherches ont été effectuées sur nsp16, l'équipe de Satchell a travaillé pour générer des informations clés sur cette protéine et collabore avec des chimistes qui utiliseront ces informations pour concevoir des médicaments contre la protéine.

Alors que certaines des protéines du coronavirus varient beaucoup, nsp16 est presque le même dans la plupart d'entre elles. La poche unique découverte par le groupe de Satchell est présente dans tous les différents membres du coronavirus. Cela signifie que les médicaments conçus pour s'adapter à cette poche devraient fonctionner contre tous les coronavirus, y compris un virus qui émerge à l'avenir. Et cela devrait fonctionner contre le rhume qui est causé par un coronavirus.

Satchell envisage que tout médicament développé à partir de la découverte par son équipe de la poche de coronavirus ferait partie d'un cocktail de traitement pris par les patients au début de la maladie. Cela pourrait inclure des médicaments similaires au Remdesivir, un médicament qui empêche le virus de produire le modèle des éléments constitutifs nécessaires à sa réplication.

L'équipe derrière la découverte
L'équipe Northwestern du Center for Structural Genomics of Infectious Diseases (CSGID) a exprimé, purifié et cristallisé cette protéine. L'idée du projet est venue du premier auteur de l'étude, George Minasov, professeur agrégé de recherche en microbiologie-immunologie à Feinberg. Il a travaillé avec la professeure agrégée de recherche Feinberg Ludmilla Shuvalova pour cristalliser la protéine et également avec la boursière postdoctorale Monica Rosas-Lemus, qui a développé un test pour tester la fonction de la protéine sur la base des informations de la structure.

L'équipe a collaboré avec l'enquêteur de l'Université Purdue, Andrew Mesecar, qui a contribué aux tests de biochimie. Les données sur la structure ont été recueillies par l'équipe d'accès collaboratif des sciences de la vie à la source avancée de photons des laboratoires nationaux d'Argonne par Joseph Brunzelle. Minasov a résolu la structure à partir des données collectées. Ce projet est l'un des nombreux menés par le CSGID pour utiliser la biologie structurale pour comprendre la biologie du virus responsable de la pandémie de COVID-19.

Dans l'ensemble, le centre a apporté d'importantes contributions au développement de vaccins, de médicaments et de diagnostics. L'équipe internationale a résolu plus de 70 structures virales différentes pour révéler la structure des protéines virales, les interactions avec les médicaments possibles et les interactions avec les anticorps. Ce travail est mis gratuitement à la disposition de la communauté mondiale pour accélérer les efforts de conception de nouveaux traitements contre le coronavirus pour lutter contre le COVID-19 et les futures pandémies.

Republié avec l'aimable autorisation de l'Université Northwestern.